Учебно-методическое и информационное обеспечение программы государственного экзамена направления подготовки 210600.65 «Нанотехнология» по специальности 210602.65 «Наноматериалы».

УТВЕРЖДАЮ

Проректор по НР

_____________ И.Ш.Абдуллин

«____» ____________2013 г.

Программа государственного экзамена

Направление 210600.65 «Нанотехнология»

Специальность 210602.65 «Наноматериалы»

Институт, факультет: Институт нефти, химии и нанотехнологий,

факультет Наноматериалов и нанотехнологий

Кафедра-разработчик программы ПНТВМ

Казань, 2013 г.

Программа государственного экзамена составлена в соответствии с государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования, утвержденным 18 января 2006 г. № 736 направления подготовки 210600.65 «Нанотехнология» по специальности 210602.65 «Наноматериалы».

Составители программы:

Профессор, д.т.н. Ф.С. Шарифуллин

Ассистент, к.т.н. М.М.Гребенщикова

Программа рассмотрена и одобрена на заседании кафедры ПНТВМ,

протокол от

Зав. кафедрой ПНТВМ

профессор, д.т.н. ______________ И.Ш. Абдуллин

СОГЛАСОВАНО

Начальник УМЦ Л.З.Рязапова

Вопросы программы государственного экзамена направления подготовки 210600.65 «Нанотехнология» по специальности 210602.65 «Наноматериалы».

1) Схема образования вторичных сигналов в электронной микроскопии

2) Принципиальная схема растрового электронного микроскопа (РЭМ)

3) Разрешение в растровой электронной микроскопии

4) Сферическая и хроматическая аберрация в растровой электронной микроскопии

5) Астигматизм линз

6) Электронная пушка растрового электронного микроскопа. Линзовая система РЭМ

7) Сцинтилляционный детектор растрового электронного микроскопа

8) Виды контраста в РЭМ:

· определяемый атомным составом мишени;

· топографический;

· контраст каналирования электронов;

· магнитный контраст;

· потенциальный

9) Методы пробоподготовки в РЭМ:

· напыление покрытия;

· метод реплик

10) Принципиальная схема просвечивающего электронного микроскопа (ПЭМ)

11) Виды контраста в ПЭМ:

· контраст уплотнений;

· дифракционный контраст;

· контраст контуров изгиба;

· контраст вариаций толщины образца;

· контраст дефектов кристалла;

· фазовый контраст: съемка решетки

12) Методы пробоподготовки в аналитической просвечивающей электронной микроскопии:

· метод дробления;

· электрополировка;

· химическое травление;

· ультрамикротомия;

· ионное травление;

· метод ионного травления фокусированным ионным пучком;

· вакуумное напыление

13) Принципиальная схема спектрометра СХПЭЭ и особенности анализа спектров СХПЭЭ

14) Методы энергетической фильтрации электронов и элементное картирование в методе СХПЭЭ

15) Особенности метода энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии (ЭДРА) и картирование элементного состава методом ЭДРА

16) Метод ALCHEMI

17) Методы электронной дифракции и электронной дифракции в нанопучке и сходящемся пучке

18) Лоренцева микроскопия. Особенности метода

19) Электронная голография и анализ доменной структуры

20) Различия аналитических методов изучения, анализа и диагностики наночастиц и наноматериалов по видам получаемой информации

21) Взаимодействие различных видов излучения с веществом

22) Увеличение и разрешение в микроскопии, числовая апертура, глубина резкости

23) Контраст изображения. Аберрация и астигматизм в оптике

24) Сканеры зондовых микроскопов. Устройства для прецизионных перемещений зонда и образца в СЗМ

25) Защита СЗМ от вибраций и акустических шумов. Стабилизация термодрейфа положения зонда над поверхностью

26) Сканирующая туннельная микроскопия. Принцип работы, формирование изображения

27) Атомно-силовая микроскопия. Общие сведения. Получение АСМ изображений

28) Контактная атомно-силовая микроскопия и полуконтактный режим колебаний кантилевера АСМ

29) Электросиловая микроскопия. Общие сведения

30) Магнитно-силовая микроскопия. Общие сведения. Получение МСМ изображений

31) Ближнепольная оптическая микроскопия. Общие сведения

32) Самосборка и самоорганизация природных биологических наноструктур:

· организация бактериальных S-слоев;

· самоорганизация вирусов;

· самоорганизация фофсфолипидных мембран;

· нитчатые элементы цитоскелета

· олигосахариды и полисахариды;

· амилоидные фибриллы;

· рибосома

33) Самосборка нуклеиновых кислот. Общая характеристика. Взаимное узнавание нуклеиновых кислот.

34) Биологические нанодвигатели – кинезин и динеин.

35) Природные биологические наноструктуры: жгутики и реснички; ионные каналы.

36) Молекулярное узнавание и химическая аффинность молекул. Специфичность биологических взаимодействий.

37) Антитела как молекулярные сенсоры узнавания

38) Самосборка биоматериалов и наноматериалов. Материалы на основе ДНК. Наноматериалы на основе пептидов.

39) Электростатическое взаимодействие как движущая сила самосборки.

40) Применение сборок из биомолекул в нанотехнологии: S-слои, амилоидные фибриллы, актиновые филаменты, бактериофаги и пептидные матрицы. Применение бионаноматериалов в медицине.

41) Понятие и сущность стандартизации. Объекты и субъекты стандартизации. Уровни стандартизации. Главные задачи стандартизации.

42) Принципы и методы стандартизации:

· параметрическая стандартизация. Ряды предпочтительных чисел;

· комплексная стандартизация;

· опережающая стандартизация;

· агрегатирование;

· унификация;

· симплификация;

· упорядочение.

43) Нормативные документы в области стандартизации. Разработка, обновление стандартов.

44) Международная организация по стандартизации: структура. Сфера деятельности ИСО. Комитеты ИСО.

45) Техническое регулирование. Технические регламенты. Сущность.

46) Основные понятия в области сертификации: оценка соответствия, подтверждение соответствия, декларирование соответствия, схемы сертификации. Сущность сертификации.

47) Цели, принципы и формы подтверждения соответствия.

48) Добровольное подтверждение соответствия: объекты, сущность.

49) Обязательное подтверждение соответствия: обязательная сертификация. Объекты, особенности. Схемы обязательной сертификации. Способы доказательства.

50) Декларирование соответствия в России и странах ЕС: сущность, основные принципы.

51) Основные понятия инновационной деятельности и ее виды. Субъекты инновационной деятельности и их виды.

52) Системный подход к инноватике. Инновационная доктрина.

53) Основные принципы и формы организации инновационной деятельности.

54) Интеллектуальная собственность, авторское и патентное право.

55) Инновационно-инвестиционный механизм.

56) Роль государства в управлении инновационной деятельностью.

57) Инновационная сфера и ее составляющие. Инновационная инфраструктура.

58) Исследование и организация рыночной среды инноваций. Роль конкуренции, понятие об инновационной монополии нововведений.

59) Инновационное предпринимательство и его виды. Венчурный бизнес, малые инновационные предприятия.

60) Технопарк, его роль и особенности.

61) Инновационно-технологический центр, его роль и особенности.

62) Малая инновационная компания, сфера ее деятельности.

63) Взаимодействие государственных, частных и общественных структур в инновационном развитии. Роль академического и вузовского сектора в фундаментальной и прикладной науке.

64) Инновационный проект, его специфические этапы. Оценка рисков инновационного проекта. Качество инновационного проекта, показатели эффективности.

65) Инновационный менеджмент. Понятие, методы управления. Требования к руководителям инновационных проектов.

66) Оптимизация инвестиций. Современное состояние и перспективы развития инновационной деятельности в России и за рубежом.

67) Взаимодействие вещества с рентгеновским излучением. Спектр рентгеновской трубки. Характеристическое и сплошное излучения.

68) Когерентное и некогерентное рассеяние. Комптон-эффект, рентгеновская флуоресценция. Уравнения Лауэ, закон Брегга-Вульфа.

69) Интенсивность рентгеновских рефлексов. Рассеяние одной элементарной ячейкой. Структурная амплитуда, вывод общего выражения.

70) Упругое рассеяние рентгеновских лучей. Интегральная интенсивность и фактор Лоренца.

71) Понятие об обратном пространстве. Сфера Эвальда.

72) Кристаллическая решетка. Решетки Браве, сингония кристаллов.

73) Точечная и трансляционная симметрия кристаллов. Пространственные группы.

74) Анализ структурных амплитуд. Систематические погасания рентгеновских рефлексов, связанных с типом решеток Бравэ.

75) Порошковая дифрактометрия. Устройство рентгеновского дифрактометра.

76) Типы рентгеновских дифрактометров. Правила эксплуатации и техники безопасности.

77) Профильный анализ. Дифракционные максимумы. Профильные функции. Полуширина рефлекса. Фон дифрактограммы.

78) Измерение межплоскостных расстояний и интенсивности рефлексов, индицирование рентгенограмм.

79) Параметры элементарной ячейки. Методы индицирования.

80) Качественный рентгенографический анализ. Критерии совпадения. Ошибки и причины.

81) Базы данных дифракционных стандартов ICDD. Качество стандартов, основные категории.

82) Электронная плотность. Атомное приближение, форм-факторы атомов. Фазы и амплитуды рефлексов.

83) Фурье-синтез. Координаты атомов, параметры атомных смещений. CIF-файлы. Структурная амплитуда рефлекса.

84) Количественный рентгенофазовый анализ. Зависимость интенсивности рефлекса от объемной доли фазы в смеси. Микроабсорбция, наложение рефлексов, текстурирование. Понятие текстурирования. Текстура и обратное пространство. Основные модели текстуры.

85) Основные методы количественного рентгенофазового анализа. Метод внутреннего стандарта. Метод внешнего стандарта, корундовые числа.

86) Метод Ритвельда. Расчет интенсивности рефлексов. Профильные функции. Структурные модели. Учет фона и геометрии съемки. R-фактор.

87) ОКР (области когерентного рассеяния). Влияние ОКР на ширину рефлекса. Методы расчета размера ОКР.

88) Теория теплоемкости Эйнштейна, теория теплоемкости Дебая. Теплоемкость свободных электронов.

89) Полупроводники. Электронная и дырочная проводимости. Примесные полупроводники.

90) Виды связей – ковалентная, водородная, ионная связь. Постоянная Маделунга. Ван-дер-Ваальса притяжение в молекулярных кристаллах. Сильная связь. Энергетические зоны в кристалле.

91) Точечные группы симметрии. Решетки Браве.

92) Точечные дефекты, дислокации. Центры окраски и люминесценция. Пластичность. Хрупкое разрушение.

93) Диэлектрики. Релаксация Дебая. Поле Лорентца. Свойства диэлектриков, электронная и ионная поляризации. ориентационная поляризация.

94) Кристаллические и аморфные твердые тела. Ближний и дальний порядки. Трансляционная симметрия. Дифракционные методы исследования кристаллов. Закон Брэгга-Вульфа. Жидкие кристаллы.

95) Полупроводники. Закон действующих масс.

96) Ферромагнетики. Магнитный гистерезис. Магнитный резонанс.

97) Сверхпроводники I и II родов. Эффекты Джозефсона.

98) Колебания линейной решетки. Акустические и оптические ветви.

99) Квантовая теория свободных электронов. Энергия Ферми. Эффективная масса электрона в полупроводниках.

Учебно-методическое и информационное обеспечение программы государственного экзамена направления подготовки 210600.65 «Нанотехнология» по специальности 210602.65 «Наноматериалы».

а) основная литература:

1. Келсалл, Р. Научные основы нанотехнологий и новые приборы: учеб.-монография / Р. Келсалл, А. Хэмли, М. Геогеган; пер. с англ. – Долгопрудный: ИД «Интеллект», 2011. – 528с.

2. Брандон, Д. Микроструктура материалов. Методы исследования и контроля. Пер. с англ. / Д. Брандон, У. Каплан; пер. с англ. – М: «Техносфера», 2006. – 384 с.

3. Синдо, Д. Аналитическая просвечивающая электронная микроскопия / Д. Синдо, Т. Оикава. – М: Техносфера. ‑ 2006. – 256 с.

4. Миронов, В.Л. Основы сканирующей зондовой микроскопии / В.Л. Миронов. – М.: Техносфера, 2005. –144 с.

5. Рыжонков, Д. И. Наноматериалы/ Левина В. В., Дзидзигури Э. Л.- М.: БИНОМ. Лаборатория знаний,2008.- 365 с.. ISBN: 978-5-94774-724-9

6. Зайцев С. Ю. Супрамолекулярные наноразмерные системы на границе раздела фаз: концепции и перспективы для бионанотехнологий/ М.: Ленанд,2010.- 202, [6] с.. ISBN: 978-5-9710-0276-5.

7. Арсеньев, П.А. Медицинские и биоматериалы/ Комиссаренко, Н.В.; Макарычева, Е.Ю.; Пташко, А.В.; Саратовская, Н.В.; Старостина, М.С.; Шейнин, М.Ю..- М.: Изд-во Моск. энергет. ин-та,1999.- 73 с.. ISBN: 5-7046-0449-8.

8. Таренко, Б.И. Метрология, взаимозаменяемость, стандартизация и сертификация: тексты лекций. Ч.1 / Казан. гос. технол. ун-т. - Казань, 2009. - 93, [3] с.: ил., табл. - Библиогр.: с.92 (10 назв.). - ISBN 978-5-7882-0802-2

9. Глоссарий по дисциплине "Метрология, стандартизация и сертификация": метод. указ. / Казан. гос. технол. ун-т; сост. И.А. Гришанова, С.В. Илюшина. - Казань, 2010. - 43 с. - Библиогр.: с.42 (11 назв.).

10. Основы инновационного менеджмента: теория и практика: учеб. для студентов вузов, / [Л. С. Барютин, С. В. Валдайцев, А. В. Васильев и др.]; под ред. А. К. Казанцева, Л. Э. Миндели.—2-е изд., перераб. и доп..—М.: Экономика, 2004.—517

11. Медынский, Владимир Григорьевич. Инновационный менеджмент: Учеб. / В.Г.Медынский. — М.: ИНФРА-М, 2002.—294с.:

12. Нестеров, Владимир Николаевич. Анализ издержек в инновационном развитии организации / В.Н. Нестеров; КФЭИ.—Казань: Изд-во КФЭИ, 2001.—178с.: табл., схем..—Библиогр.: с.174-177.

13. Чуприна, Надежда Тихоновна. Универсальная библиотека: инновационная деятельность в профессиональной практике: науч.-практ. пособие / Н. Т. Чуприна.—М.: Либерея, 2004.—117 с.

14. Акмаева, Раиса Исаевна. Инновационный менеджмент: Учеб. пособие / Р.И.Акмаева.—Ростов н/Д: Феникс, 2009.—347с

15. Нестеров, Владимир Николаевич. Учет и анализ затрат в инновационном менеджменте / В.Н.Нестеров. — Казань: Изд-во КФЭИ, 1999.—227с.

16. Ковба Л.М. Трунов В.К. Рентгенофазовый анализ. М.: Изд-во МГУ, 1976.

17. Вайнштейн Б.К. Кристаллография. т.1. М.:1979

18. Китайгородский А.И. Рентгеноструктурный анализ мелкокристаллических и аморфных тел. М.: Гос.изд-во технико-теоретической лит-ры, 1952

19. Егоров-Тисменко Ю.К. Кристаллография и кристаллохимия: учебник. – М.: КДУ, 2005

20. Ч.Киттель. Введение в физику твердого тела. - М.: Наука. 1978. -791 с.

21. П. В. Павлов, А.Ф. Хохлов. Физика твердого тела. - Нижний Новгород: Изд-во НГУ. 1993. - 490 с.

22. И. К.. Верещагин, С. М. Кокин, В.А. Селезнев, Е.А. Серов, Физика твердого тела. - М. Издательский дом МФО -1998. -237с.

23. Ч. Уэрт, Р. Томсон. Физика твердого тела. - М.: Мир. 1969, 2000.- 558с.

24. Н.К. Гайсин, Г. С. Дьяконов, С.А. Казанцев - Введение в физику жидкого состояния -Изд-во КГТУ, -1997 - 107с.

б) дополнительная литература

25. Справочник Шпрингера по нанотехнологиям/ М.: Техносфера,2010.- 832 с.. ISBN: 978-5-94836-261-8

26. Константинова Г. С. Методы нанолитографии. Достижения и перспективы/ Лозовский, Владимир Николаевич; Лунин, Леонид Сергеевич; Лозовский, Сергей Владимирович.- Ростов-на-Дону: ТЕРРА-ПРИНТ,2008.- 111 с.. ISBN: 978-5-903286-20-1

27. Федеральный закон "О техническом регулировании". - М.: Омега-Л, 2009. - 56 с.

28. Козлов М.Г. Метрология и стандартизация М.; СПб. Издательство: Петербургский ин-т печати 2001 Объем: 369 с.ISBN: 5-93422-014-4

29. Храмов Ю. В. Инновационные стратегии: учеб. пособие / Ю. В. Храмов; Федер. агентство по образованию, Гос. образоват. учреждение высш. проф. образования "Казан. гос. технол. ун-т".—Казань: [КГТУ], 2006.—177с.

30. Гамидов, Гамид Салихович. Основы инноватики и инновационной деятельности / Г.С.Гамидов, В.Г.Колосов, Н.О.Османов; Под ред. Г.С.Гамидова.—СПб.: Политехника, 2000.—323с

31.. Гончаров, Вадим Владимирович. Руководство для высшего управленческого персонала:Опыт лучших промышленных фирм США, Японии и стран Западной Европы. Т.1 / В.В.Гончаров; Науч.ред.С.В.Емельянов.—3-е изд.,доп..—М.: МНИИПУ, 1998.—816с

32. Ковба Л.М. Рентгенография в неорганической химии. М.: Изд-во МГУ, 1976

33. Порай-Кошиц М.А. Основы структурного анализа неорганических соединений. М.: Изд-во МГУ, 1982

34. Липсон Г., Стипл Г. Интерпретация порошковых рентгенограмм. – М.: Мир, 1972

35. Лидер В.В. Фазочувствительные рентгеновские методы характеризации конденсированных сред: Учебное пособие. - М.: Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова РАН, 2009

36. Миркин Л.И. Рентгеноструктурный анализ. Индицирование рентгенограмм. Справочное руководство. – М.: Наука. 1981

37. Е.Г.Епифанов. Физика твердого тела. - М. Высшая школа. 1977. -288с.

38. Е. В. Крюков. Физика твердого тела. Методические указания по решению задач -Изд-во КГТУ - 43с. 1999 г.

в) программное обеспечение и Интернет-ресурсы

1 http://www.gost.ru

2 http://www.legprominfo.ru

3 http://www.rusnano.com

4 http://www.leather.ru

5 http://www.gosnadzor.ru/

Дата добавления: 2015-07-24